经颅直流电刺激(tDCS)联合神经运动募集(Neuromotor Recruitment Method, NEUROM)对慢性截瘫功能恢复的交互增效作用:一项随机对照试验

《PLOS One》:Additive effect of tDCS and neuromotor recruitment on functional recovery in chronic paraplegia: A randomized controlled trial

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年06月24日 来源:PLOS One 2.8

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  摘要:慢性脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)后的功能恢复传统上被认为十分有限,尤其是在自发恢复窗口关闭之后。本研究为单盲随机对照试验,探讨在神经运动募集法(Neuromotor Recruitment Method, NEUROM;结合

  
摘要:慢性脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)后的功能恢复传统上被认为十分有限,尤其是在自发恢复窗口关闭之后。本研究为单盲随机对照试验,探讨在神经运动募集法(Neuromotor Recruitment Method, NEUROM;结合运动表象与强化外周感觉刺激的干预方案)基础上联用阳极经颅直流电刺激(anodal Transcranial Direct Current Stimulation, tDCS)是否对感觉运动恢复具有叠加获益。研究人员纳入50例慢性截瘫患者(伤后平均病程15.4±3.2个月;ASIA损伤分级A、B或C),随机分为三组:参照组(标准护理,n=10)、NEUROM组(n=20)及NEUROM+tDCS组(n=20)。干预共10天。结局指标包括下肢运动评分(Lower Extremity Motor Score, LEMS)、轻触觉与针刺觉感觉评分及运动尝试评估(Assessment of Movement Attempt, AMA)。参照组未见显著恢复;两个主动干预组(NEUROM及NEUROM+tDCS)的感觉功能较参照组均获得显著且统计学上相当的改善(p<0.001),提示仅靠外周募集即足以驱动传入通路恢复。然而运动功能呈现显著分离:NEUROM+tDCS组的LEMS恢复更优(平均变化18分),高于NEUROM组(14分;p=0.01),且主观意志驱动感更强(p<0.001)。结果表明慢性SCI中感觉与运动可塑性存在明确分离——外周躯体感觉募集驱动感觉传入恢复,而联用tDCS中枢刺激对最大化运动传出输出至关重要。这提示慢性截瘫运动功能重建需以"自上而下"的皮层预激活(cortical prime)来补充"自下而上"的外周信号。试验注册:ClinicalTrials.gov NCT04790149。
论文解读:
《PLOS One》刊登的此项研究针对慢性创伤性脊髓损伤(Traumatic Spinal Cord Injury, TSCI)截瘫患者,在已过自发恢复平台期(伤后>12个月)后仍可能出现的神经可塑性与功能重建问题展开探索。既往研究证实活动依赖性可塑性可由脑或外周输入驱动,运动表象(Motor Imagery, MI)可激活感觉运动网络,外周本体感觉输入可促进脊髓内备用轴突及中间神经元重组;而经颅直流电刺激(Transcranial Direct Current Stimulation, tDCS)能调节初级运动皮层(Primary Motor Cortex, M1)兴奋性并为运动学习"预激活(prime)"皮层。但单纯外周训练与中枢预激活相结合能否产生叠加效应,尤其对感觉与运动通路是否存在分离性作用,尚不清楚。为此,研究人员设计单盲随机对照试验,验证假设:在NEUROM方案前施加阳极tDCS可产生附加效益,优于单一干预。
主要关键技术方法:
研究人员于黎巴嫩多家康复中心开展多中心单盲随机对照试验,经伦理委员会批准(Centre Azm for Research in Biotechnology, Lebanese University, CE-EDST-10–2019),注册于ClinicalTrials.gov(NCT04790149)。纳入50例慢性截瘫(伤后9–22个月,ASIA Impairment Scale A/B/C),排除严重精神疾患、认知障碍、tDCS禁忌证及影响皮层兴奋性的药物使用。按1:2:2随机分至参照组(n=10,标准理疗:被动/主动关节活动度训练+站立架+坐姿训练)、NEUROM组(n=20,运动表象+外周感觉刺激/牵伸/振动+功能性站立训练)及NEUROM+tDCS组(n=20,双侧阳极tDCS置于C3/C4(M1区),1.0 mA,每侧15 min,阴极置于对侧眶上区,刺激后休息15 min再行NEUROM方案)。干预为期10个工作日。主要结局为ISNCSCI下肢运动评分(Lower Extremity Motor Score, LEMS)及轻触觉(Light Touch)、针刺觉(Pin Prick)评分;次要结局为运动尝试评估(Assessment of Movement Attempt, AMA)量表评估意志驱动强度与频率。意向性分析(Intention-To-Treat, ITT),基线评分作协变量行单因素协方差分析(One-Way ANCOVA),有序资料用Wilcoxon符号秩检验及Kruskal-Wallis H检验,组间比较用Dunn's post-hoc(Bonferroni校正)。
研究结果:
Baseline characteristics and chronicity(基线特征与慢性病程)
三组在年龄、性别、损伤平面、AIS分级及伤后时间(均值15.4±3.16个月)上无显著差异,确认随机均衡且属高度慢性队列,排除自发恢复干扰。
Motor Recovery (LEMS)(运动恢复—下肢运动评分)
参照组LEMS变化仅0.2(0.6)分,无显著恢复。ANCOVA显示组别主效应显著(p<0.001, partial η2大)。NEUROM+tDCS组LEMS平均提高18.8(4.6)分,显著高于NEUROM组(14.3(5.6)分,p=0.01)及参照组(p<0.001)。结论:NEUROM本身可改善运动功能,但叠加tDCS具显著附加效益。
Sensory recovery (light touch and pin prick)(感觉恢复—轻触觉与针刺觉)
轻触觉:NEUROM组均值变化58.4(9.6)分,NEUROM+tDCS组62.8(10.3)分,均显著优于参照组0.3(0.5)分(p<0.001),两组间差异不显著(p>0.05)。针刺觉:NEUROM组56.1(10.8)分,NEUROM+tDCS组60.85(10.6)分,同样均显著优于参照组(p<0.001),两组间无显著差异(p>0.05)。结论:强烈外周感觉输入(牵伸+振动)足以驱动感觉可塑性并达接近天花板效应,tDCS(M1阳极)未额外增强感觉恢复。
Volitional Drive (AMA) Intensity of Attempt(意志驱动—运动尝试评估强度与频率)
NEUROM+tDCS组AMA尝试强度中位数5.2(IQR 5.0–5.5),频率中位数5.0(IQR 4.9–5.5),均显著高于NEUROM组(强度3.8,IQR 3.0–4.1;频率3.0,IQR 2.0–3.1;p<0.001)及参照组(p<0.001)。结论:tDCS增强皮层兴奋性使运动表象更鲜明,恢复主观意志运动驱动感并促进日常自发行走/使用下肢。
讨论与结论总结:
研究人员指出感觉与运动可塑性在慢性SCI中存在分离——外周募集主导感觉传入重塑,而中枢预激活(tDCS)是最大化运动传出输出的关键,二者协同可闭合"感觉-运动环路(sensorimotor loop)",通过同步运动意图(tDCS+MI)与感觉反馈(NEUROM外周输入)促进Hebbian可塑性及备用中间神经元网络强化。局限性包括干预周期短(3周)、参照组样本较小(n=10)、无法双盲受试者与治疗师、单中心人群代表性有限,需更大样本多中心长期随访验证。
原文结论翻译:本试验表明,将中枢兴奋性上调(经tDCS)与强化外周神经运动募集(NEUROM方案)相结合,可为慢性脊髓损伤的感觉运动恢复提供具临床价值的策略。数据提示,同步化中枢与外周干预——而非替代补偿性康复——可作为最大化功能获益的有益辅助手段。未来需在更大样本量、多地域人群及含纵向随访的随机对照试验中,确认NEUROM+tDCS方案的长期有效性及临床可持续性。Trial Registration: ClinicalTrials.gov NCT04790149。
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